汽轮机原理考试重点

12.提高叶片抗腐蚀的办法有哪些？ ①采用后加载叶型②采用弯扭叶型片③采用子午面型线喷嘴④降低叶片表面粗糙度⑤减少端部二次流 22．分析喷嘴斜切部分截面斜切部分流动规律 （1）当喷嘴出口截面上的压力比p/p0大于或等于临界压比时，蒸汽的膨胀特点； （2）当喷嘴出口截面上的压力比p/p0小于临界压比时，蒸汽的膨胀特点。 答：（1）p/p0大于或等于临界压比时，喷嘴出口截面AC上的气流速度和方向与喉部界面AB相同，斜切部分不发生膨胀，只起导向作用。 （2）当喷嘴出口截面上的压力比p/p0小于临界压比时，气流膨胀至AB时，压力等于临界压力，速度为临界速度。且蒸汽在斜切部分ABC的稍前面部分继续膨胀，压力降低，速度增加，超过临界速度，且气流的方向偏转一个角度。 13.分析蒸汽在喷嘴截面变化规律 （1）当气流速度小于音速时，即Ma<1,若要使气流能继续加速，喷嘴截面积必须沿流动方向减少，即做成渐缩管。 （2）当气流速度大于音速时，即Ma>1，若要使气流能继续加速，喷嘴截面积必须沿流动方向增加，即做成渐扩管。 （3）当气流速度等于音速时，即Ma=1,表明横截面不变，简单的渐缩管得不到超音速气流，除喷嘴出口压力小于临界压力外，还必须做成缩放喷嘴。 11.说明汽轮机喷嘴配汽方式的特点 答：喷嘴配汽是依靠几个调门控制相应的调节级喷嘴来调节汽轮机的进汽量。 这种配汽方式具有如下特点：部分进汽，e﹤1,满负荷时，仍存在部分进汽，所以效率比节流配汽低；部分负荷时，只有那个部分开启的调节汽门中蒸汽节流较大，而其余全开汽门中的蒸汽节流已减小到最小，故定压运行时的喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失较少，效率较高， 11.汽轮机的主要两种配汽方式有节流调节汽轮机和喷嘴调节汽轮机。 1）节流调节汽轮机 节流调节就是全部蒸汽都要经过一个或几个同时启、闭的调节汽阀，然后流向第一集喷嘴。在设计工况下，调节汽阀全开，汽轮机的理想焓降达到最大值；其缺点是，低负荷时经济性较差。因此，节流调节目前主要用于基本负荷的大型机组及辅助性的小功率汽轮机。 2）喷嘴调节汽轮机 喷嘴调节就是新汽就是经主汽阀后，再经过几个依次启、闭的调节汽阀通向汽轮机的第一级（调节级）。每个调节汽阀分别控制一组调节级喷嘴，调节级通常都是部分进汽的。喷嘴调节汽轮机的缺点是：结构比较复杂，工况变动时，只是机组高压部分蒸汽的温度变化比较大，容易在调节级处产生比较大的热应力，使机组负荷迅速变化的适应性降低。另一个特点是，调节级的焓降是随汽轮机的流量而变化的，在第一调节汽阀全开而第二调节汽阀尚未开启时，调节级的焓降达到最大值，此时流过第一个喷嘴组的流量也达到最大值，因而，此时调节级处于最危险的工况，运行时必须充分注意。 20．汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？ 答：汽轮机级内的损失有： 喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、扇形损失、湿气损失9种。 造成这些损失的原因： （1）喷嘴损失：蒸汽在喷嘴叶栅内流动时，汽流与流道壁面之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦，产生的损失。 （2）动叶损失：因蒸汽在动叶流道内流动时，因摩擦而产生损失。 （3）余速损失：当蒸汽离开动叶栅时，仍具有一定的绝对速度，动叶栅的排汽带走一部分动能，称为余速损失。 （4）叶高损失：由于叶栅流道存在上下两个端面，当蒸汽流动时，在端面附面层内产生摩擦损失，使其中流速降低。其次在端面附面层内，凹弧和背弧之间的压差大于弯曲流道造成的离心力，产生由凹弧向背弧的二次流动，其流动方向与主流垂直，进一步加大附面层内的摩擦损失。 （5）扇形损失：汽轮机的叶栅安装在叶轮外圆周上，为环形叶栅。当叶片为直叶片时，其通道截面沿叶高变化，叶片越高，变化越大。 （6）叶轮摩擦损失：叶轮在高速旋转时，轮面与其两侧的蒸汽发生摩擦，为了克服摩擦阻力将损耗一部分轮周功。 （7）部分进汽损失：它由鼓风损失和斥汽损失两部分组成。 （8）漏汽损失：汽轮机的级由静止部分和转动部分组成，动静部分之间必须留有间隙，而在间隙的前后存在有一定的压差时，会产生漏汽，使参加作功的蒸汽量减少，造成损失，这部分能量损失称为漏汽损失。 （9）湿汽损失：在湿蒸汽区工作的级，将产生湿汽损失 7.画图并说明汽轮机凝汽设备的组成及其任务。 答：汽轮机凝汽设备的组成图如下所示： 1——凝汽器；2——抽气器；3——循环水泵；4——凝结水泵 任务：(1) 在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度，以提高循环效率； (2) 将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水，回收工质 （3）起到热力系统蓄水作用，既是疏水、排气场所又能缓解机组流量的急剧变化。 11.画出表面式凝汽器中蒸汽和冷却水的温度沿冷却面的分布曲线，标注曲线上各特征端点的符号，并注释符号的意义。 答：温度分布曲线为： 其中，t表示蒸汽凝结温度，且t=⊿t +t +δt ；t表示冷却水进口处温度，t表示冷却水出口温度，⊿t = t- t，为冷却水温升; δt为凝汽器端差；A表示凝汽器总传热面积。 15.汽轮机直接调节是怎样调节的 当外负荷变化时，转子力矩平衡被打破后，转速感受机构（调速器）感知转速变化，通过传递放大机构将信号放大，传给配气机构执行机构，改变调门开度，调节气门油调速器本身直接带动的调节称为直接调节 14.核电站汽轮机特点与火电汽轮机的区别 饱和蒸汽核电站汽轮机特点：（1）低蒸汽参数（2）容易造成腐蚀和侵蚀（3）设有汽水分离再热器（4）采用半转速（5）甩负荷容易引起超速 11.说明汽轮机喷嘴配汽方式的特点 答：喷嘴配汽是依靠几个调门控制相应的调节级喷嘴来调节汽轮机的进汽量。 这种配汽方式具有如下特点：部分进汽，e﹤1,满负荷时，仍存在部分进汽，所以效率比节流配汽低；部分负荷时，只有那个部分开启的调节汽门中蒸汽节流较大，而其余全开汽门中的蒸汽节流已减小到最小，故定压运行时的喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失较少，效率较高， 1.循环做工系统：汽轮机与蒸汽发生设备以及冷凝设备构成 2.蒸汽动力循环：①朗肯循环②回热循环③中间再热循环①②③④⑤⑥⑦⑧ 3.汽轮机设备：①汽轮机本体②控制保安系统③辅助设备及系统 4.系统：①主蒸汽系统②再热蒸汽系统③凝汽系统④给水回热系统⑤润滑肉系统 5.保安系统：①主汽阀②调节汽阀③控制执行机构④信号变送器⑤控制油系统⑥计算机控制系统⑦安全保护装置 6.辅助设备：①凝汽器②抽气器③高低压加热器④除氧器⑤给水泵⑥凝结水泵⑦循环水泵⑧凝升泵 7.汽轮机基本组成：①汽轮机级②汽轮机转子③汽轮机汽缸与隔板④汽封⑤汽轮机轴承⑥联轴器⑦盘车装置⑧汽轮机控制与保护系统 8.汽轮机级：喷嘴叶栅和它配合的动叶珊组成 9.汽轮机分类;(1)做功原理①冲动式②反动式（2）热力过程特征①凝汽式②背压式③调整抽汽式④中间再热式（3）压力分类①低压1.2~2.0②中压2.1~4.0③高压8.1~12.5④超高压12.6~15.0⑤亚临界压力15.1~22.5⑥超临界压力大于22.5⑦超超临界压力大于27 10.汽轮机型号：①凝汽式 主蒸汽压力/主蒸汽温度 N100-8.83/532②中间再热式主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度 N300-16.1-538-538③抽气式 主蒸汽压力/高压蒸汽压力/低压蒸汽压力 C50-8.83/0.98/0.118④背压式 主蒸汽压力/背压 B50-8.83/0.98⑤抽汽背压式 主蒸汽压力/抽汽压力/背压 CB25-8.83/0.98/0.118 11.反动度：动叶理想比焓降与级的滞止理想比焓降之比Ω=△hb/△h t*=△hb/△hn*+△hb △hn*喷嘴的滞止理想比焓降 12.反动度：纯冲动级=0、△hb=0，△ht*=△hn*蒸汽只在喷嘴膨胀 反动级=0.5 ，△hb=△hn*=0.5△ht* 13.Ma<1亚声速 渐缩管 Ma>1超声速 渐扩管 14.压力比εn=p1/p0* 喷嘴出口压力与进口滞止压力之比 15.速度系数ψ=c1/c1t 实际速度c1与理想速度c1t的比 16. 喷嘴高度小，喷嘴宽度大，速度系数ψ小，一般喷嘴高度不低于15mm，计算一般取ψ=0.97 17.轮周效率：蒸汽流过某级时单位质量蒸汽所做的轮周功Pul（做工能力）与该级理想能量E0之比 1．速度比和最佳速比 答：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 2．假想速比 答：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3．汽轮机的级 答：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4．级的轮周效率 答：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 5．滞止参数 答：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。 6．临界压比 答：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7．级的相对内效率 答：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。 8．喷嘴的极限膨胀压力 答：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。 9．级的反动度 答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10．余速损失 答：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。 11．临界流量 答：喷嘴通过的最大流量。 15．盖度 答：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 1.汽轮发电机组的循环热效率 答：每千克蒸汽在汽轮机中的理想焓降与每千克蒸汽在锅炉中所吸收的热量之比称为汽轮发电机组的循环热效率。 2.热耗率 答：每生产1kW.h电能所消耗的热量。 3.汽轮发电机组的汽耗率 答：汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。 4.汽轮机的极限功率 答：在一定的初终参数和转速下，单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。 5.汽轮机的相对内效率 答：蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比。 8.轴封系统 答：端轴封和与它相连的管道与附属设备。 9.叶轮反动度 答：各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。 4.汽轮机的工况图 答：汽轮机发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线。 9.阀点 答：阀门全开的状态点，汽流节流损失最小，流动效率最高的工况点。 10.节流配汽 答：进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门，然后进入汽轮机的配汽方式。 18．分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失？ 答：高压级内：叶高损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失等； 低压级内：湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失，扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失很小。 19．简述蒸汽在汽轮机的工作过程。 答：具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断升高，使蒸汽的热能转化为动能，喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中，汽流给动叶片一作用力，推动叶轮旋转，即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械功。 。